一种微网型光伏柴油混合供电系统的运行调度方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光伏柴油混合供电系统的运行方法，尤其是一种微网型光伏柴油混合供电系统的运行调度方法。
【背景技术】
[0002]随着近年光伏发电核心设备成本的日益下降，使得光伏系统在更广阔范围的应用具有了经济可行性，特别是光伏发电在补充岛屿居民用电方面有较大应用潜力。由于远离大陆电网的岛屿供电问题通常由柴油发电机组解决，但随着国际油价的走高外加运油费用，使得供电成本日渐上升。所以通过光伏与柴油发电构成的岛屿微网供电系统有助于节省油耗量，但另一方面过多比列的光伏接入增加了微网系统的不稳定性，需要加入一套操作简单高效的运行调度方案来保证微网稳定的前提下同时能最大化光伏发电的接入容量。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种能够有效控制发电成本、提高供电可靠性的微网型光伏柴油混合供电系统的运行调度方法。
[0004]实现本发明目的的微网型光伏柴油混合供电系统的运行调度方法，包括如下步骤:
[0005](I)确定系统负荷，明确当前负荷的实时功率数据；
[0006](2)根据当前负荷功率确定柴油发电机启动的台数，确定原则如下:
[0007]令L为当前负荷的实时功率，C为每台柴油发电机额定输出功率，N为发电机启动台数，P为光伏输出功率；
[0008]如果L/C < I 时，N = I ;
[0009]否则N取大于等于L/C的最小整数；
[0010](3)确定当前光伏可输出的最大功率限制值T，确定原则如下:
[0011]T = L-0.3XCXN ；
[0012](4)当柴油发电机输出功率随负荷功率增大而增大达到或超过额定输出的90%时，减少当前光伏可输出的最大功率限制值至0.9T ；
[0013](5)当负荷功率继续增大，需要启动第N+1个柴油发电机，则启动第N+1个柴油机后，均分每台柴油发电机负载输出功率为:(L-0.9T)/(N+1)；
[0014](6)循环至步骤(4)。
[0015]本发明的微网型光伏柴油混合供电系统的运行调度方法的有益效果如下:
[0016]本发明的微网型光伏柴油混合供电系统的运行调度方法，通过计算设定启动柴油机的数量和光伏输出的最大功率，可以有效控制发电成本，提高供电可靠性。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的微网型光伏柴油混合供电系统的运行调度方法的流程图。
[0018]图2为本发明的实施例系统的结构示意图。
[0019]图3为本发明的实施例状态一的结构示意图。
[0020]图4为本发明的实施例状态二的结构示意图。
[0021]图5为本发明的实施例状态三的结构示意图一。
[0022]图6为本发明的实施例状态三的结构示意图二。
[0023]图7为本发明的实施例状态四的结构示意图。
[0024]图8为本发明的实施例状态五的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]如图1所示，本发明的微网型光伏柴油混合供电系统的运行调度方法，包括如下步骤:
[0026](I)确定系统负荷，明确当前负荷的实时功率数据；
[0027](2)根据当前负荷功率确定柴油发电机启动的台数，确定原则如下:
[0028]令L为当前负荷的实时功率，C为每台柴油发电机额定输出功率，N为发电机启动台数，P为光伏输出功率；
[0029]如果L/C < I 时，N = I ;
[0030]否则N取大于等于L/C的最小整数；
[0031](3)确定当前光伏可输出的最大功率限制值T，确定原则如下:
[0032]T = L-0.3XCXN ；
[0033](4)当柴油发电机输出功率随负荷功率增大而增大达到或超过额定输出的90%时，减少当前光伏可输出的最大功率限制值至0.9T ；
[0034](5)当负荷功率继续增大，需要启动第N+1个柴油发电机，则启动第N+1个柴油机后，均分每台柴油发电机负载输出功率为:(L-0.9T)/(N+1)；
[0035](6)循环至步骤⑷。
[0036]实施例:
[0037]一种典型的微网型光伏柴油混合供电系统，如图2所示，是由多个光伏阵列和对应的并网逆变器，逆变器功率调节组成的光伏系统、光伏输出阀值调节器、柴油发电机(以3个机组为例)，以及负荷采集器部分构成。
[0038]下面以3台额定输出为400kw的柴油发电机配置800kw光伏装机容量的高比列光伏微网为例说明该系统一天的典型运行调度方法，其中负荷最大峰值可达100kw:
[0039]1、状态一，早晨4:00时刻，如图3所示:负荷实时功率为180kw，光伏输出功率为Okw，此时I台柴油发电机启动保持输出功率为180kw，此时光伏输出阀值调节器为保证柴油发电机输出功率大于其额定输出的30% (即120kw)这一条件，计算后将光伏可输出的最大功率限制值T设定为60kw(计算方法见步骤3)。
[0040]2、状态二，早晨6:30时刻，如图4所示:负荷实时功率上升到400kw，光伏输出功率上升为50kw，此时I台柴油发电机输出功率上升到350kw，此时光伏输出阀值调节器为保证柴油发电机输出功率大于其额定输出的30% (即120kw)这一条件，计算后将光伏可输出的最大功率限制值T设定为280kw(计算方法见步骤3)，此时柴油发电机的旋转备用容量(50kw)大于等于当前光伏输出功率(50kw)，判定微网系统稳定后，保持当前各设备现有状??τ O
[0041]3、状态三，上午8:00时刻，如图5，6所示:负荷实时功率上升到560kw，光伏输出功率上升为200kw，此时I台柴油发电机输出功率上升到360kw，此时光伏输出阀值调节器为保证柴油发电机输出功率大于其额定输出的30% (即120kw)这一条件，计算后将光伏可输出的最大功率限制值T设定为440kw (计算方法见步骤3)，此时柴油发电机的旋转备用容量(40kw)小于当前光伏输出功率(50kw)，判定微网系统不稳定。按照步骤4，通过减少光伏可输出的最大功率限制值至ISOkw后，第二台柴油发电机投入运行，此时两台柴发输出功率均为190kw，此时柴油发电机的旋转备用容量(210kw)大于当前光伏输出功率(180kw)，判定微网系统稳定后，保持当前各设备现有状态。
[0042]4、状态四，上午9:00时刻，如图7所示:负荷实时功率上升到800kw，光伏输出功率上升为400kw，此时启动的两台柴油发电机输出功率均上升到200kw，此时光伏输出阀值调节器为保证两台柴油发电机输出功率大于其额定输出的30% (即240kw)这一条件，计算后将光伏可输出的最大功率限制值T设定为560kw (计算方法见步骤3)，此时两台柴油发电机的总旋转备用容量(400kw)大于等于于当前光伏输出功率(400kw)，判定微网系统稳定，保持当前各设备的现有运行状态。
[0043]5、状态五，下午13:00时刻，如图8所示:负荷实时功率保持800kw，由于光伏输出功率下降升为SOkw(可能由于云层遮挡导致)，此时启动的两台柴油发电机输出功率均上升到360kw，此时光伏输出阀值调节器为保证两台柴油发电机输出功率大于其额定输出的30% (即240kw)这一条件，计算后将光伏可输出的最大功率限制值T设定为560kw(计算方法见步骤3)，此时两台柴油发电机的总旋转备用容量(SOkw)大于等于于当前光伏输出功率(SOkw)，判定微网系统稳定，保持当前各设备的现有运行状态。
[0044]上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种微网型光伏柴油混合供电系统的运行调度方法，包括如下步骤: (1)确定系统负荷，明确当前负荷的实时功率数据； (2)根据当前负荷功率确定柴油发电机启动的台数，确定原则如下: 令L为当前负荷的实时功率，C为每台柴油发电机额定输出功率，N为发电机启动台数，P为光伏输出功率；如果 L/C < I 时，N = I ; 否则N取大于等于L/C的最小整数； (3)确定当前光伏可输出的最大功率限制值T，确定原则如下:T = L-0.3XCXN ； (4)当柴油发电机输出功率随负荷功率增大而增大达到或超过额定输出的90%时，减少当前光伏可输出的最大功率限制值至0.9T ； (5)当负荷功率继续增大，需要启动第N+1个柴油发电机，则启动第N+1个柴油机后，均分每台柴油发电机负载输出功率为:(L-0.9T)/(N+1)； (6)循环至步骤⑷。
【专利摘要】本发明提供了一种能够有效控制发电成本、提高供电可靠性的微网型光伏柴油混合供电系统的运行调度方法，包括如下步骤：(1)确定系统负荷，明确当前负荷的实时功率数据；(2)根据当前负荷功率确定柴油发电机启动的台数；(3)确定当前光伏可输出的最大功率限制值T；(4)当柴油发电机输出功率随负荷功率增大而增大达到或超过额定输出的90％时，减少当前光伏可输出的最大功率限制值至0.9T；(5)当负荷功率继续增大，需要启动第N+1个柴油发电机，则启动第N+1个柴油机后，均分每台柴油发电机负载输出功率为：(L-0.9T)/(N+1)；(6)循环至步骤(4)。
【IPC分类】H02J3-46
【公开号】CN104734199
【申请号】CN201510059911
【发明人】雷毅平
【申请人】中节能绿洲(北京)太阳能科技有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月5日